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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Schraubenmuttern Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Schraubenmuttern,
die aus je ein Teilgewinde tragenden, untereinander verbundenen, massiven Mutternteilen
bestehen, die sich um einen Verbindungssteg geklappt zu einer vollständigen Mutter
ergänzen, wobei die ebenen geometrischen Teilungsflächen der Mutternteile zur Mutternachse
parallel sind, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Schraubenmuttern sind meist einteilige Körper mit eingeschnittenem
Gewinde, oder sie werden um einen Gewindedorn gepreßt, z. B. Muttern aus Kunststoffen.
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Im ersten Fall besteht der Nachteil der zeitraubenden, an verschleißbare
Werkzeuge gebundenen Herstellung, im zweiten Fall muß die fertige Mutter in einem
zeitraubenden Vorgang vom Gewindedorn abgeschraubt werden.
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Es ist auch bekannt, eine Schraubenmutter aus zwei oder mehr Einzelteilen
aufzubauen, die durch Zerlegen der Mutter längs wenigstens einer durch ihre Achse
gehenden Ebene erhalten werden und von denen jeder einen Teil des Muttergewindes
trägt.
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Diese Mutternteile werden durch einen Haltering oder auch scharnierartige
Verbindungsglieder zusammengehalten, und Sicherungseinrichtungen verhindern das
Auseinanderfallen der Mutter. Die inneren, nicht Gewinde tragenden Begrenzungsflächen
der Mutternteile haben eine Breite, die ungefähr dem Durchmesser jenes Bolzens gleich
ist, für den die Mutter bestimmt ist. Diese Begrenzungsflächen gehen bei einer im
Gebrauchszustand befindlichen Mutter ungefähr durch die Gewindeachse Solche mehrteilige
Muttern verfolgen meist den Zweck, die Herstellung des Gewindes zu vereinfachen,
die zum Aufschrauben der Mutter auf lange Bolzen erforderliche Zeit zu verkürzen
und schließlich auch den, auf Bolzen Muttern aufbringen zu können, wenn das Bolzenende
nicht frei zugänglichist.
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Es ist ein wesentlicher Nachteil sämtlicher bekanntgewordener Muttern
dieser Art, daß der Zusammenbau ihrer einzelnen losen Teile zu einer gebrauchsfertigen
Mutter umständlich ist; ferner haben die meisten Muttern dieser Art den Nachteil,
daß die Verbindung der Einzelteile zusätzliche Bauteile erfordert. Es ist zwar für
mutterähnliche tXberfangkappen, Flaschenverschlüsse u. dgl. bekannt, beide Hälften
dieser Gebilde zusammenhängend auszuführen und durch Zusammenklappen und Sichern
in dieser zusammengeklappten Lage in den Gebrauchszustand zu bringen, d. h. den
umständlichen Zusammenbau zu vermeiden, allein es ist diese Ausfüh-
rungsform auf
die Verwendung von besonders gut verformbarem Blech beschränkt, und die Belastbarkeit
eines solchen Gebildes ist demgemäß gering; es fehlen massiv ausgebildete Mutternteile.
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Es ist ferner bekannt, Muttern'aus thermoplastischem Material über
einen Dorn zu spritzen, sie jedoch von diesem Dorn nicht abzuschrauben, sondern
abzuziehen, wobei man von der elastischen Dehnbarkeit des Materials Gebrauch macht.
Diese Möglichkeit ist auf Muttern mit geringer Gewindehöhe und Feingewinde beschränkt,
wobei ferner die Mutter aus einem entsprechend elastischen und damit wenig festen
Kunststoff bestehen muß. Der Anwendungsbereich dieser Art von Muttern ist daher
sehr eingeschränkt. Hingegen zielt die Erfindung hauptsächlich nach Muttern, die
aus einem Superpolyamid, also einem relativ sehr festen und wenig elastischen Kunststoff
bestehen. Die Verwendung von Superpolyamiden oder hinsichtlich der Festigkeitseigenschaften
damit vergleichbaren Kunststoffen ist eine Voraussetzung dafür, daß man überhaupt
Metallmuttern durch Kunststoffmuttern ersetzen kann.
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Erfindungsgemäß wird das Verfahren nunmehr so durchgeführt, daß die
Mutternteile aus thermoplastischem Kunststoff in einer Spritzgußform gebildet werden,
daß dann die Gewindekerne, allenfalls unter Biegung des Verbindungssteges, ohne
Durchführung einer Abschraubbewegung entfernt werden und daß schließlich die Mutternteile
durch Biegen des Verbindungssteges in ihre das vollständige Mutterngewinde ergebende
Gestalt gebracht werden. Es wird somit die Gewinde tragende Oberfläche der Mutternteile
nicht
durch einen Verformungsvorgang aus einem dünnen Werkstoff (Blech) hergestellt, sondern,
wie für Kunststoff an sich bekannt, durch einen Gußvorgang, jedoch dabei eine Möglichkeit
geschaffen, das zeitraubende Abschrauben von Innengewinde tragenden Teilen von gewindeformenden
Dornen zu vermeiden und damit insgesamt eine Möglichkeit zur billigen Massenerzeugung
stark belastbarer Muttern angegeben. Ferner gibt die Erfindung ein neuartiges Werkzeug
zur Durchführung des Verfahrens an.
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In den schematischen Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine durch das vorliegende
Verfahren erhaltene Mutter und Fig. 2 eine Spritzgießform zu ihrer Herstellung,
F i g. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Mutter im Grundriß und F i g. 4 einen
zugehörigen Aufriß im Schnitt; F i g. 5, 6 und 7 zeigen die Herstellung einer Hutmutter
in einer Spritzgießform, und zwar zeigt F i g. 5 die Form im Aufriß geschnitten
nach Linie V-V der F i g. 6, letztere einen Grundriß, und F i g. 7 einen Aufriß
bei abgenommenem Formenoberteil.
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Die Mutter gemäß F i g. 1 besteht aus zwei Hälften 1, 2, die in ihrer
endgültigen Lage durch Dübel 3, welche in Dübellöcher 4 passen, gehalten werden.
Die beiden Mutternhälften werden durch den Steg 8, der mit den Hälften 1, 2 aus
einem Stück besteht, miteinander verbunden. Da die Mutter aus einem thermoplastischen
Kunststoff besteht, so können die beiden Hälften 1, 2 im Bereich des Dübels 3 miteinander
verschweißt werden. Eine Möglichkeit, eine solche Mutter ohne Verschweißung ihrer
Hälften zu verwenden, besteht darin, den Mutternhälften eine schwach konische Außenbegrenzung
5 zu geben, mit der sie in eine entsprechend geformte Vertiefung jenes (nicht gezeichneten)
Konstruktionsteiles passen, in welche sie sich nach Anziehen der Mutter einpressen.
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Eine Spritzgießform zur Herstellung solcher Muttern zeigt F i g.
2. Die beiden Mutternhälften 1, 2 werden in dem Formenunterteil 10 hergestellt;
der Formenoberteil 11 trägt Gewindekerne 12, die jedoch nur zur Hälfte in den Formenhohlraum
ragen. Man erkennt ferner den Verbindungssteg 8, den Dübel 3 und das Dübelloch 4
sowie den Eingußkanal 13. Eine solche Mutter, die durch Spritzguß in einer Vielfachform
hergestellt wird, kann leicht in die aus F i g. 1 ersichtliche Form gebracht werden,
indem man ihre Hälften um den Steg 8 zusammenklappt. Um sie aus der Form 10, 11
zu entnehmen genügt es, die Formenhälften zu trennen; ein Losschrauben gewindetragender
Teile von gewindeformenden Kernen entfällt. Damit sich in einer so erhaltenen Mutter
die Gewindeteile der beiden Mutternhälften richtig ergänzen, müssen die Gewindekerne
12 zueinander entsprechend ausgerichtet sein.
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Nach den Fig.3 und 4 besitzt die Mutter zwei Hälften 15 mit Verbindungssteg
16; sie kann in einer Form nach F i g. 2 hergestellt werden. Um die Mutternhälften
15, 15 in der Gebrauchslage zu fixieren, sitzen sie in einem Ring 17, der auch Vierkant-
oder Sechskantaußenform aufweisen könnte. Solche Ringe sind auch schon in Verbindung
mit den eingangs erwähnten mehrteiligen Muttern verwendet worden.
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Die Mutter gemäß den Fig. 5 bis 7 weist einen kappenförmigen Steg
25 auf, der einseitig an der Mutter an einem ihrer Axialenden angeordnet ist. Der
Gewindekern 26 sitzt im Formenunterteil 27 und ragt lotrecht in den Formenhohlraum.
Der Formenober-
teil 30 trägt lösbare Trennbleche 28, die radial um den Gewindekern
26 gleichmäßig verteilt angeorndet sind und bis zum Gewindegrund reichen, jedoch
oberhalb des Gewindekernes eine kappenförmige Höhlung frei lassen, in der sich demgemäß
der kappenförmige Steg 25 bildet. Die Form wird durch den Eingußkanal 29 gefüllt.
Nach Erstarren des Werkstoffes wird der Formenoberteil 30 abgehoben und die Trennbleche
28 werden seitlich entfernt; dies ist in Fig. 6 im Grundriß und in Fig. 7 im Aufriß
dargestellt. Die Mutter hängt dann noch am Gewindekern 26 und wird von diesem dadurch
entfernt, daß ihre vier Teile, die durch die Trennfugen 28' (F i g. 6) getrennt
sind, aber durch den Steg 25 zusammenhängen, nach auswärts gebogen werden, wie dies
strichpunktiert in F i g. 7 für einen Mutternteil dargestellt ist. Darauf kann die
Mutter vom Gewindekern 26 nach oben abgezogen werden. Sie wird alsdann, nachdem
ihre Teile wieder in die richtige Lage gebracht sind, nach dem in Verbindung mit
F i g. 1 erläuterten Prinzip verwendet oder mit einem Ring nach Fig. 3 versehen.
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Ein thermoplastisches Material, das eine solche Verformung zuläßt
und gleichzeitig große Festigkeit aufweist, ist ein Kunststoff auf der Basis von
Superpolyamid. Muttern aus diesem Material zeigen eine überraschend hohe Belastbarkeit.
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Es ist vorteilhaft, an jenen Stellen der Muttern, in denen die Teilungsflächen
(z. B. 28' in F i g. 7) in das Gewinde übergehen bzw. in das Gewindeprofil ragen,
Formengrate stehenzulassen, wie solche bei der Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe
von selbst entstehen. Diese Grate verklemmen sich beim Einschrauben eines Bolzens
in die Mutter zwischen dem Innen- und dem Außengewinde, wodurch die Mutter gegen
selbsttätiges Lösen gesichert wird.
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Die nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten Muttern können
auf metallischen Schraubenbolzen oder auf solchen aus Kunststoff verwendet werden.
Durch das vorliegende Verfahren und die erfindungsgemäße Form zu dessen Durchführung
wird die Herstellung von Muttern so weit vereinfacht, wie dies für einen gewindelosen
Massenartikel der Fall ist. Die der Formung der Teilgewinde dienenden Gewindekerne
12 (F i g. 2) sind in dem Formenoberteil 11 so angeordnet, daß die fertiggestellte
Mutter ohne Durchführung einer Abschraubbewegung von den Gewindekernen 12 abnehmbar
ist. Bisher war die Herstellung von Muttern durch Spritzgießen deshalb so zeitraubend,
weil die fertige Mutter vom Gewindekern abgedreht werden mußte. Andererseits wird
dadurch, daß die Mutternteile zusammenhängen, jede nachträgliche Montagearbeit,
wie sie bei losen Teilen erforderlich ist, vermieden oder doch bedeutend vereinfacht.